富氢气氛下煤催化热解特性研究

发布时间：2020-12-29 08:32

　　我国富煤缺油少气的能源形势和严重的环境污染现状,要求煤炭进行资源化、能源化以及高效低污染利用。浙江大学开发的煤热解燃烧技术是一种能解决能源短缺和环境污染的高效技术,如若能实现定向热解,提高热解的焦油品质,将极大提高技术的经济价值和环境效益。为此本文开展了煤加氢催化热解的实验研究,期望能够提高煤气、焦油的产率和品质。首先制备了Ni负载量为2%、5%、8%、10%的Ni/Al2O3的催化剂,利用热重红外联用仪（TG-FTIR）及快速裂解与色质联用仪（Py-GC/MS）对陕西延长烟煤进行加氢和催化热解研究,并对催化剂和固体产物进行了扫描电镜（SEM）、比表面积（BET）、X射线衍射（XRD）表征,探讨了升温速率、气氛、催化剂添加量对煤热解特性的影响,同时采用Coats-Redfern法计算了不同工况煤热解时的反应动力学参数。结果表明：煤在CH4气氛下热解时700℃后失重曲线存在一个失重和增重的转折点；混合气氛（H2和CH4）中过多的H2不利于热解时挥发分的析出,但H2对CH4的炭化有抑制作用。根据活化能显示的催化效果：5%Ni>10%Ni>8%Ni>2%Ni。在管式炉上考察... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

013年中国一次能源消费占比

不仅提高了焦油产率和品质，还获得了高热值煤气和高附加值产品，并达到煤分质利用的目的，实现了资源利用最大化，具体工艺如图1-8所示。2012年，浙江大学[33]申请公布了在流化床上进行煤气焦油半焦蒸汽的联产热解技术，高温半焦提供煤热解所需的热量，和煤一起在流化床热解炉中热解，得到煤气和半焦，煤气经冷凝分离得到焦油和煤气，焦油用于后续的深加工处理；煤气一部分作为返回到热解炉作为热解气，一部分处理净化后作为燃料气或原料气合成化工产品；半焦一部分输出半9

件下的加氧热解相比，焦油产率可明显得到提高，高达22.1% (以干燥无灰基计），实验反应器如图1-9所示。1富a气体 Z 、/ \催化剂层‘￠)? 运 _煤层\ /图1-9煤热解与富氧气体芳构化耦合反应器法国的Djaidja[45]研究了 Ni/MgO，相对于直接转换，可提高CH4的重整转化率，同时减少积碳量。刘佳禾_制备Ni/Al203催化剂（添加MgO助劍)作为煤在CH4和C02重整热解时的催化剖，整个实验流程在立式固定床上进行，反应器内用石英棉分为两层，上层放置催化剂，下层放置煤，恒温热解10分钟，焦油最高产率可达32.2%，积炭量7.8% (以干燥无灰基计）。大连理工大学[46_5e]通过对工艺方式的改进，催化剂制备方法的改变，以12

【参考文献】：
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本文编号：2945341